bericht forschungs· und entwicklungsarbeiten im jahre ... - Bibliothek

2. Im Vergleich zu den atmosphärischen Heißdampfversuchen
wurde kein Einfluß des erhöhten
Dampfdruckes auf das Ausmaß und die Morphologie
der Oxidbildung beobachtet.
3. Bei überprüfung des quantitativen Zusammenhanges
zwischen Heißdampf-Korrosion und Kaltverformung
durch Einsatz mittels Walzen definiert
kaltverformter Incoloy 800-Blech proben des Verformungsgrades
10, 30, 50, 60, 70 und 90 %ergab
sich der zeitliche Verlauf der Gewichtsänderung
der Proben. Eine negative Exponentialfunktion ist
geeignet, den Zusammenhang zwischen der korrodierten
Metallmenge und dem Grad der Kaltverformung
wiederzugeben (4119). Dieses Resultat ist
gleichzeitig auch innerhalb einer Versuchsreihe im
semidynamischen Kreislauf unter Atmosphärendruck
erzielt worden, ist also nicht spezifisch für
die statischen Dampfbedingungen des Hochdruckautoklaven.
Die korrodierten Metallmengen oberflächlich geschmirgelter
Incoloy 800-Proben entsprechen denen
von 85 - 90 %kaltverformten Materials.
4. Da bei 40 - 50 %Kaltverformung eine zunehmende
Sättigung reps. eine nur noch sehr geringfügige
Erhöhung der Versetzungsdichte im metallischen
Gefüge, jedoch eine zunehmende Zerstörung des
ursprünglichen metallischen Gefüges unter Kornverfeinerung
eintritt, wurde der Einfluß der Korngröße
auf die Korrosion gesondert untersucht.
Erste Resultate an Incoloy 800-Blechproben zeigen
mit wachsender Korngröße linear ansteigende
korrodierte Metallmengen, doch stehen zum besseren
Verständnis des Einflusses der Versetzungsdichte
und der Korngröße auf die Korrosion als
Folge des Kaltverformungsvorganges, Untersuchungen
an feinstkörnigem Material « 8 [ASTM]
noch aus.
6/00/7 Brennstabentwicklung
6/00/77 Herstellung von Brennstoff- und
Brennstabproben
7. Brennstäbe für Bestrahlungsversuche
Im Pu-Laboratorium wurden 37 Brennstäbe und
Brennstabproben hergestellt, die im FR 2 oder im
BR 2 zur Bestrahlung kamen (FR 2-Kapsel-Versuchsgruppen
5 a, 5 bund Versuchsgruppe
Mol 8 C). Die 9 Brennstabproben der Versuchsgruppe
5 a enthalten Brennstofftabletten mit vier
verschiedenen Materialdichten in vier einheitlichen
Zonen, wie es für den "integrierten Dichteversuch"
spezifiziert war.
Charakteristisch für die 18 Brennstabproben der
Versuchsgruppe 5 b war deren kleiner Brennstoffdurchmesser
(3,95 mm) und die hohe Anreicherung
des Plutoniums. Bei der Herstellung traten
beim spitzenlosen Rundschleifen der kleinen
Brennstofftabletten Schwierigkeiten aUf. Letztere
wurden durch Umbauten an der Schleifmaschine
überwunden.
Die 10 Brennstäbe für die Bestrahlung im BR 2
(Versuchsgruppe Mol 8 C) tragen alle wesentlichen
Merkmale eines Schnell-Brüter-Brennstabes. Neben
zwei Brennstoffdichten, 86,7 % th. D. und 95 %
th. 0., wurde auch eine Dichte-Kombination ähnlich
wie bei Versuchsgruppe 5 a, eingesetzt, wobei
diese Stäbe auch Druckapillaren zur Messung des
Spaltgasdruckaufbaues erhielten. Für die FR 2­
Kapsel-Versuchsgruppe 5 c, bei der die Stabproben
eine Hülle aus einer Vanadinlegierung erhalten sollen,
wurde der Tablettenbrennstoff hergestellt.
2. Weitere Brennstoffproben und Untersuchungen zu
den Verfahrensschritten
Die Durchführung von Kriechexperimenten mit
und ohne Bestrahlung verlangte die Fertigung verschiedenster
Tabletten mit unterschiedlichen
PU02 -Gehalten, Dichten, Durchmessern und großem
Höhen/Durchmesserverhältnis. Hierbei wurden
Schritte des Herstellungsverfahrens, wie z. B.
der Entwachsungsprozeß überprüft. Es zeigte sich,
daß die sorgfältige Beobachtung des Temperatur/
Zeitprogrammes während des Entwachsungsprozesses
für die Erzielung von Restkohlenstoffgehalten
unter 100 ppm wesentlich ist. Ein gesamter
Tablettenherstellungsprozeß kommt hinsichtlich
Reproduzierbarkeit und Standardabweichung der
Dichten bei insgesamt 300 Tabletten in 7 Herstellungspartien
auf eine Standardabweichung von weniger
als 0,4 %th. D.
3. Brennstoff-Sonderformen
Zur genauen Bestimmung spezieller Parameter in
Einzeluntersuchungen und in verfeinerten Bestrahlungsexperimenten
werden Tabletten und
zylindrische Scheiben mit zentraler Bohrung benötigt.
Versuche, Lochtabletten und Lochscheiben
aus U02 herzustellen, sind bisher erfolgreich verlaufen.
4. Verfahrensschritte zur Herstellung von Karbidund
Nitrid-Brennstoff
In der Herstellungslinie für Karbidbrennstoff wurden
Verfahrensschritte entwickelt, wobei Uran karbid
als Modellsubstanz für die Herstellung plutoniumhaitiger
Mischkarbide diente. Innerhalb dieser
Arbeiten wurden auch mehrere Serien von Uran­
Nitrid-Tabletten nach gegebenen Spezifikationen
gesintert.
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